Флора как сложная биологическая система

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Факультет ___________________________________________________

 

Кафедра       __________________________________________________

 

Специальность _______________________________________________

 

Специализация _______________________________________________

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КУРСОВОЙ РАБОТЫ

 

 

по дисциплине _______________________________________________

_______________________________________________

 

Тема

 

ФЛОРА КАК СЛОЖНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

 

 

 

.

 

Исполнитель

студент(ка) ____ курса группы   ___ ________ ____________

подпись, дата инициалы и фамилия

Руководитель

______________________________ ________ ____________

 

 

Курсовая работа защищена с оценкой __________

Руководитель__________________ _______________

 

 

 

Минск 2013

 

 

 

 

Содержание

 

Введение	3
1 Полевой период флористических исследований	5
1.1 Общие задачи и выборы маршрутов	5
1.2 Методы исследования лесной растительности	6
1.3 Методы исследования луговой растительности	9
1.4 Методы исследования болотной растительности	10
1.5 Методы исследования водных растений	10
1.6 Сбор и гербаризация растений	11
2 Камеральный период работы по  флористической тематике	12
2.1 Определение растений	12
2.2 Результаты исследования	14
3 Анализ флоры	15
3.1 Систематическая структура флоры	15
3.2 Географический анализ флоры	17
3.3 Фитоценотический анализ флоры	18
3.4 Анализ флоры по жизненным  формам	19
3.5 Биоэкологический анализ флоры	20
3.6 Анализ флоры по хозяйственно-полезным  признакам	21
3.7 Созологический анализ флоры	25
Заключение	26
Список использованной литературы	28
Приложение А Схема морфологического анализа	30
Приложение Б Цифровые и знаковые символы для обозначения фенофаз	32

 

 

 

Введение

 

Растительный покров относится к числу важнейших составляющих живой природы. Являясь мощным средоообразующим фактором, растения активно участвуют в процессах круговорота веществ, почвообразования, регулирования климата, состава атмосферы, гидрологического режима поверхностных и грунтовых вод, имеют также большое водоохранное, почвозащитное, противоэрозийное, хозяйственно-экономическое, санитарно-гигиеническое и культурно-эстетическое значение.

Виды растений, произрастающих на Земле, распределены по ее поверхности в определенных сочетаниях друг с другом. Одна из форм сосуществования различных видов растений связана с приуроченностью их к определенным местообитаниям. В большинстве случаев между видами, произрастающими на одинаковых местообитаниях, устанавливаются более или менее устойчивые биоценотические отношения. Их особи сочетаются друг с другом в определенных соотношениях, образуя в своей совокупности растительные сообщества – фитоценозы.

По определению А.И. Толмачева, флорой называется совокупность видов растений, встречающихся в данной области (местности, стране), слагающих все свойственные ей растительные сообщества, заселяющих все типы местообитаний [1]. Флора объединяет все виды растений данной области независимо от частных условий их произрастания и вхождения в состав тех или иных растительных сообществ.

Содержание, вкладываемое в представление о флоре, может быть различно как в отношении объема, так и естественности той географической совокупности видов, которое рассматривается как флора. Практически понятие «флора» применяется к любой ограниченной по географическому принципу совокупности видов растений. Однако, если речь идет не о естественно изолированном участке земной поверхности (например, острове), исследование должно охватывать пространство с разнообразными узко местными условиями, чтобы дать представление о совокупности видов географического района, а не участка какого-то отдельно взятого растительного сообщества.

Представление о флоре не распространяется обычно на виды, встречающиеся в данной местности только как растения, сознательно разводимые человеком. В составе флоры не рассматриваются растения «закрытого грунта» (тепличные, комнатные), не растущие в диком виде садовые растения, растения, произрастающие в специальных питомниках, ботанических садах, входящие в состав зеленых насаждений населенных мест, но не встречающиеся в естественных условиях.

Растения заносные по своему происхождению, т.е. когда-либо сознательно занесенные человеком или случайно завезенные им, но одичавшие в данной местности и так или иначе поддерживающие в ней свое существование независимо от сознательной деятельности человека, напротив, приходится рассматривать как естественную (хотя антропогенную составную часть флоры). При изучении флоры заносное происхождение таких растений учитывается, и подход к освещению характера и закономерностей их распространения отличается от изучения растений местных, аборигенных.

Исходя из определения, представление о флоре должно распространяться на все виды растений самопроизвольно произрастающие в данной стране. Однако на практике, термин «флора» часто скрывает представление о совокупности видов высших растений, конкретно – семенных растений и папоротникообразных, так называемых «сосудистых споровых».

Флора, как и любое другое природное явление, обладает определенными признаками, характеризующими каждую флору как таковую и могущими сопоставляться друг с другом при сравнительном изучении флор. Важнейшим признаком каждой флоры является ее видовой состав. Учет видов, произрастающих на определенной территории, так называемая инвентаризация флоры, представляет необходимую основу каждого флористического исследования.

Для того, чтобы иметь возможность научного анализа флоры, инвентаризация ее должна быть проведена наиболее полно. При проведении ее необходимо помнить, что в составе каждой флоры наряду с видами обычными и хорошо заметными существуют виды редкие, представленные ограниченным числом особей, иногда приуроченные к специфическим, редко повторяющимся в изучаемом районе местообитаниям. Учет таких видов имеет для создания верного представления о природе флоры не меньшее значение, чем учет обычных видов.

Цель настоящей работы – ознакомиться с методами изучения флоры как сложной биологической системы.

В соответствии с поставленной целью необходимо решение следующих задач:

1. Изучить полевой период флористических исследований.

2. Изучить камеральный период  работы по флористической тематике.

3. Изучить анализ флоры по различным структурным признакам на примере флоры Республики Беларусь.

Работа состоит из введения, основной части, содержащей три главы, заключения и списка использованной литературы. Работа включает 32 страниц, 6 рисунков, 4 таблицы, 27 источников, 2 приложения.

 

 

 

 

 

 

1 Полевой период флористического  исследования

1.1 Общие задачи и выборы  маршрутов

 

В комплексных флористических экспедициях перед исследователем стоит, в первую очередь, задача установить основные типы растительных группировок и закономерности их распределения в зависимости от всей совокупности природных условий [2 - 5].

По рекомендации С.В. Обручева в первую очередь устанавливают типы растительных группировок изучаемого района, объединяющие более или менее однородные по составу и строению растительные сообщества. Признаками для сравнения являются: видовой состав сообщества, количественные соотношения между видами, жизненное состояние растений и т. п. [2].

Для того чтобы в конечном итоге представить себе все основные типы растительных сообществ района, необходимо правильно организовать наблюдения по маршрутам и умело выбрать их направление [2 - 5].

В соответствии с рекомендациями, если исследованию подлежит более или менее однородный в климатическом отношении район, то в его пределах маршруты должны быть направлены так, чтобы были пересечены все основные формы рельефа. На равнинах маршруты должны располагаться поперек речных долин, чтобы ознакомиться с речной поймой, над-пойменными террасами и водораздельным плато. В зависимости от геологического строения водоразделов и характера их поверхности устанавливается число маршрутных пересечений, с таким расчетом, чтобы водораздел был пройден в различных характерных для него по геологии и рельефу местах [2].

Наблюдения по маршрутам сопровождаются ведением полевого дневника и описанием типичных растительных группировок на особых бланках, или в записной книжке, но по строго определенной форме. Эти два вида записей -взаимодополняющие и не отделимые друг от друга способы фиксации геоботанических наблюдений. Чем больше типичных растительных группировок описано на специальном бланке, тем разностороннее могут быть полевые записи в дневнике, тем легче улавливать основные связи между растительностью и средой, т. к. в процессе описания типичных участков и последующего их сравнения зависимость растительности от прочих природных условий выясняется наиболее надежно [2 - 5].

По степени детальности различают несколько способов флористических исследований [6]:

Маршрутные рекогносцировочные проводятся с целью выявления основных закономерностей распределения растительности конкретного региона. Полученные материалы служат основой для разработки путей практического использования растительности, а также для планирования более детальных исследований.

Детально-маршрутные – дают более полную характеристику растительности. При этом на изучаемой территории прокладывают сеть маршрутов, равномерно охватывающих её. На них выполняют подробные описания встречающихся сообществ на специально выбранных пробных площадях.

Стационарные – работы проводятся на небольших постоянных пробных площадях в течение длительного времени (несколько лет или десятков лет).

Флористические исследования начинаются с рекогносцировочного обследования территории маршрутным методом [4, 6]. При этом визуально выявляют основные типы растительности, формации, группы ассоциаций и растительные ассоциации,  составляют план. После тщательного изучения плана выбирают наиболее типичные ассоциации того или иного типа растительности, где закладывают пробные площади (ПП) для проведения стационарных наблюдений и исследований.

Для изучения флористического состава, структуры, продуктивности разных фитоценозов, их роли в природе, динамике и закономерности распространения в зависимости от почвенно-гидрологических и климатических условий биотопа предусматривается изучение лесной, луговой, болотной, водной и прибрежно-водной, а также синантропной растительности [2, 6].

 

1.2 Методы изучения лесной растительности

 

В настоящее время используются следующие методы изучения лесной растительности: пробных площадей и экологического профилирования [6, 7, 8].

Метод пробных площадей. Первым этапом изучения выделенного участка леса является составление его геоботанического плана с использованием маршрутно-глазомерного и контурного методов съемки.

Как правило, лесную растительность изучают с помощью метода пробных площадей (ПП) или ключевых участков. Необходимость искусственного выделения и описания ПП обусловлена тем, что:

1. вся площадь фитоценоза не может быть изучена достаточно полно во всех своих частях и с одинаковой степенью детальности;
2. к выделенным и изученным на ПП фитоценозам можно применить методы их количественного сравнения и анализа.

Пробная площадь закладывается в пределах одной ассоциации. На всем своем протяжении ПП должна характеризоваться максимально однородными внешними условиями (сходный характер рельефа, однородные почвенно-гидрологические условия и т.д.), а растительный покров должен быть сходен по составу, строению и физиономичности, однороден по состоянию и степени использования [6, 8].

Пробные площади закладывают в местах, удаленных не менее чем на 15-25 м от дорог, просек, вырубок и других нарушений естественной лесной растительности (если, конечно, эти нарушения не изучаются специально). Ширина такой буферной зоны устанавливается визуально и примерно соответствует средней высоте деревьев верхнего яруса [6, 9].

По форме ПП могут быть квадратные, прямоугольные, круглые, ленточные и др. Форма ПП зависит от размера, расположения, целостности и других свойств фитоценоза, а также методов, выбранных для его изучения. В качестве примера на рисунке 1 представлена Схема составления плана изучаемой территории [6].

 

Рисунок 1 – Схема составления плана изучаемой территории

АБВГ – контур изучаемой территории; ходовые линии: А–Б – базисная линия;

д–е – основные боковые ходы; ж–з – контрольные боковые ходы

 

Площадь ПП может быть разной. Ее размер должен быть не меньше площади выявления фитоценоза и зависит от сложности состава, возраста и структуры древостоя. Считается, что для достижения необходимой точности на ПП число стволов основной породы (преобладающей по запасу и количеству деревьев) должно быть в молодых древостоях не менее 400-500, в средневозрастных – 300-350, в приспевающих и спелых – 200-250 шт. [10, 11].